刘玉萍老师
碳元素:知名的“活动家”
主讲人:甘肃科技馆辅导员 刘玉萍老师
碳元素在众多元素中能够C位出道,稳居王位,为什么?
这是因为碳是地球上所有生命的基础,整个化学周期表中,碳元素成为最知名的“活动家”,和其他元素形成的化合物种类几乎是无限的,人类已发现碳的化合物高达几百万种。
碳在现在生活中随处可见。钻石是由金刚石雕刻而成的,金刚石是一种华丽高贵的碳单质,无色透明,呈八面体形状,加工后有夺目光泽,经细细琢磨后得到璀璨的钻石,金刚石是世界上最硬的物质,经常用它来裁玻璃,加工坚硬的金属,制作钻探机探头等。
在碳单质家族中还存在一种平凡多能的碳单质——石墨,呈深灰色,略有金属光泽,为不透明的细鳞片状固体、质软且有滑腻感,可用作铅笔芯和润滑剂,由于它有良好的导电性,也用作电极。
碳60是具有独特个性的碳单质,其结构形似足球也称足球烯,每个碳60分子由60个碳原子构成,独特的结构使它广泛应用于超导、催化、材料、医学以及生物等领域。
丰富多彩又神秘的碳单质家族也在不断添加着新成员,比如碳纳米管、石墨烯等,一种碳元素,远达宇宙,近至身旁,它是浩瀚星河中的渺小尘埃,也是广袤世间的伟大存在。
孙莹老师
神奇新材料——石墨烯
主讲人:甘肃科技馆辅导员 孙莹老师
相信大家在寒冷的冬天一定都穿得很厚,但是有些人却穿得很少,是他们不怕冷吗?原来他们有秘密武器——石墨烯。
在说石墨烯之前,我们先来看看铅笔。铅笔的头上是什么?是铅笔芯?不,那是石墨。石墨是元素碳的一种同素异形体。什么叫同素异形体呢?我们知道自然界的物质都是由不同元素构成的,有些物质虽是由相同元素构成,但它们的表现就很不一样,原因在于分子结构的不同。石墨和碳也是这样。
碳原子排列堆积成片状,1毫米厚的石墨包含大约300万层这种结构,如果你只分离出一层原子的石墨,那就是石墨烯。它是一种由碳原子组成的二维碳纳米材料。石墨烯有三个世界之最:薄、轻、强。这里可以拿头发丝打个比喻,虽然它的厚度是头发丝的20万分之一,可是它的强度比最好的钢材还要高200倍,同时,它又有很好的弹性。弹性幅度能达到自身尺寸的20%。如果用1平方米的石墨烯做成吊床,本身重量不足1毫克,但是可以承受一只小猫的体重。
石墨烯目前最有潜力的应用就是成为硅的替代品。目前我国的科研人员已开始尝试用石墨烯替代硅来制造部分元器件,由它制造出来的元器件,理论上处理运行速度可以达到硅的10倍甚至上百倍。
所以科学家们预测石墨烯将会彻底改变21世纪,极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。
刘婧琳老师
货币都是用什么制成的?
主讲人:甘肃科技馆辅导员 刘婧琳老师
我国最早的货币是由贝壳做成的贝币,起源于殷商。随着冶炼水平的提高,贝壳这类天然货币逐渐被淘汰,取而代之的是更加耐用、辨识度更高、更方便携带的金属货币,如春秋战国时期的刀币、布币,楚国的爱金、蚁鼻钱,秦始皇统一币制时发行的方孔钱秦半两,以及常见的方孔钱:汉五铢、开元通宝、康熙通宝、崇祯通宝、民国通宝等。还有我们在影视剧中常见的银锭及各种硬币,如机制光绪元宝、银元和人民币硬币。
同学们一定好奇古代的货币是用啥材质制成的?哪种制币金属是古人常用的呢?
现在就给同学们介绍一下我国历史上比较著名的几种货币金属:
1.刀币:主要盛行于春秋战国时期,一般含铜仅有35%~45%,有时铅、锡含量多达45%~58%,品质较好的经检测含铜量为70%左右。
2.秦半两:材质主要为青铜(铜锡合金),自秦惠文王二年兴起至秦始皇一统天下,是中国最早的全国通行之法定青铜货币。
3.汉五铢:始兴于汉,沿用至唐初,历经700多年,五铢钱重五铢(3.25g),上有“五铢”二字,故名。材质为铜铅锡合金,一般铜的比例占七成不到,铜比例越少,颜色越发白。
4.开元通宝:唐代货币,主要材质为青铜,每十文重一两,每一两的重为一钱,而一千文则重六斤四两。
5.袁世凯像背嘉禾银币:俗称“袁大头”,中华民国时期货币,成色银九铜一,始铸于民国三年,标准重量为七钱二分(26.5g左右)。
6.人民币硬币:第五套人民币硬币分一角、五角、一元三种,一角硬币材质为铝合金(2000年发行)或不锈钢(2005年发行),五角硬币材质为钢芯镀铜合金,一元硬币材质为钢芯镀镍。
从以上这些金属货币的组成成分中,我们不难看出,铜是一种很重要的货币金属,而金、银天然就具有货币职能。正是价值高、易于保存、便于携带、容易分割与计量这些特性,使金、银、铜非常适合充当货币。在相当长的历史时期,货币基本都是用铜、银和金来制造的。事实上随着金和银变得越来越贵重,它们最终从流通的硬币中消失。
甘肃科技馆的“货币金属”展品除了我们国家的货币之外,还有世界各国的货币,同学们感兴趣的话,可以去现场一睹真容。
文/掌上兰州·兰州晨报首席记者 夏苗 图由甘肃科技馆提供
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